专利名称：确定容器中流体的粘度的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明是关于一容器例如桶、箱或管道中的流体粘度的测量。较具体说，本发明是通过确定在流体中传播的声频信号的衰减和流体的声速来确定容器内流体的粘度。此流体可以是静止的或在运动中。
在石油和其他输送管道中，有必要测量通常如下这样的一些流体特性。
特别是，必须测量粘度(绝对的或动态的)来(a)区分流体；(b)检测二种不同流体之间的分界面；(c)为作漏泄检查和定位，把输送管道中的压力梯度做为特征量；(d)确定何时流体间发生变化或相互作用；和(e)确定符合输送系统的泵送功率和额定压力所决定的最大粘度极限所需的稀释剂量。
当前可用于这些测量的装置很复杂、昂贵、有时还不可靠。例如，有时利用振动系统测量粘滞力。对于这样的和大部分其他装置，均必须有一旁路管道将流通着的流体的一部分导引到测量装置中。此旁路可能因流动流体所载有的塑性材料或其他成分而发生堵塞。而且，这样的测量装置中的运动部分可能产生维护和校准问题。许多输送管道的工作人员通过对流体作定时取样来确定密度和粘度，因为旁路管道的准确性和可靠性不符合他们的要求。取样过程的耗费是显见的。而且此过程也使得输送管道运行人员丧失连续和实时地监视并控制特性的可能。
本发明即是关于测量容器例如管道中流体粘度的设备。此设备包括发射通过容器中流体的声频信号的机构。此发射机构将信号加到容器中的流体。此设备包括在信号通过流体之后的信号接收机构。此接收机构接收来自容器中流体的信号。此设备包括利用已通过流体之后的信号确定容器中的流体粘度的机构。此确定机构连接到接收机构。
本发明提供一种测量容器中，例如管道内的流体粘度的方法。此方法包括把信号发射进流体的步骤。接着是在信号已通过流体之后接收此信号的步骤。然后是确定信号通过流体之后信号的衰减的步骤。再就是由此信号衰减以及作为流体中的声速量度的通经时间来求得此管道中流体的粘度的步骤。
此机构可采用被固定到容器例如管道外面的传感器(即外部传感器)或进入容器的传感器(即浸润传感器)。
在所列
本发明的优选实施例和实践本发明的优选方法，这些附图是图1a、1b分别为被配置在管道上的传感器的侧向和轴向图的示意表述；图2a、2b分别为采用外部传感器和浸润传感器时的声传播路径的示意表述；图3为关于本发明的典型示波器图形时间延迟和信号衰减的表述；图4为本发明的示意表述；图5为本发明另一替换实施例的示意表述；和图6为ASPREAD-Cf曲线图。
现在参看附图，其中同样的引用标号在全部数个图中指明类似或同一部分，而对图4具体说，设备10为用于测量容器12例如一管道中流体的粘度。此设备10包括把信号发射进容器12中流体的机构14。此发射机构14适配以接触容器12对容器12中流体提供信号。设备10包括接收在信号已通过流体之后的信号接收机构16。此接收机构16和容器12接触；并接收来自容器12中流体的信号。设备10包括利用已通过流体之后的信号确定容器12中流体的粘度的机构15。此确定机构15连接到接收机构16。确定机构15与接收机构16和发送机构14相连接。
更合适的是，发射机构14和接收机构16被安置在管道12的外表面18上，而信号由发射机构14通经管道壁20、管道12中的流体和管道壁20到达接收机构16。最好，发射机构14和接收机构16与管道12的管壁接触或进入管道12从而使得来自发射机构14的信号沿着路径22(径向或对角线地)通过管道12到接收机构16。发射机构14和接收机构16最好被相对地安置在管道12上从而使来自发射机构14的信号沿着路线22到达接收机构16。更合适的是，流体为液体，而发射机构14包括有产生音频信号的第一传感器24，和接收机构16包括有接收来自第一传感器24的音频信号的第二传感器26。由第一传感器24产生的音频信号最好通过管道壁20进入管道12中的液体并穿过管壁20到达第二传感器26。
发射机构14最好包括有发射器28，它对第一传感器24施加第一电压信号促使第一传感器24产生具有频率f的音频信号。发射器28连接到第一传感器24。发射机构14最好包括有连接到发射器28的第一电压测量机构30，它测量由发射器28加给第一传感器24的电压和记录电压被施加的时刻。
接收机构16最好包括有连接到第二传感器26的接收器34。第二传感器26将音频信号转换成第二电压信号。接收器34对来自第二传感器26的第二电压信号进行放大。接收机构16最好包括有连接到接收器34的第二电压测量机构32，测量此第二电压信号的电压和记录此电压的接收的时间。
确定机构15最好包括有处理器机构36，连接到第一和第二电压测量机构30、32，利用流体粘度是由第一和第二电压测量机构30、32测得的电压和通过时间(由30所记录的发射与由34所记录的接收之间的时间差)的函数确定管道12中的流体粘度。最好，此确定机构15包括有能测量超声波声信号通经液体中一已知距离的通过时间的测时机构32，其中，处理器机构36确定液体的声速。最好，处理器确定的粘度是音频信号的衰减和液体的声速的函数，其中，所述的音频信号是由第一传感器24所产生并在其通过液体中一已知距离时被第二传感器26接收到的信号，而声速又是由声音的通过时间所决定的。最好，处理器在音频信号通经液体时和当时条件下管道12的音频信号的衰减和当时声音在流体中的声速确定此粘度。最好由第一传感器24所产生并由第二传感器26所接收的音频信号为超声波信号。
在一可替换实施例(图5)中，发射机构14最好包括有产生被发送进液体的超声波信号的传感器24。发射机构14最好包括有加给传感器24电压信号的发射器28。此发射机构14最好包括有测量所加电压和记录发射时间的电压测量机构30。此发射机构14包括有连接到发射器28和传感器24的多路器40，把第一电压信号切换到传感器24上。
最好，此多路器40被用来在发射机构14与接收机构16之间对传感器24作分时利用。当连接到接收机构16时，传感器24把已于管道12内被反射之后并从流体中所接收的超声波信号变换成电压信号。还有一接收器34接收和放大电压信号。接收器34被连接到多路器40。此多路器40把传感器24的电压信号切换到接收器34。
接收机构16最好包括有连接到接收器34的第二电压测量机构32，用于测量此新近的电压信号的电压并记录此电压被接收的时刻。最好，确定机构15包括有一处理器机构36，被连接到第一和第二电压测量机构30、32和确定管道12内的流体粘度，该流体粘度是由第一和第二电压测量机构30、32所测量的电压和被30所记录的发射信号与被32所记录的接收信号之间的通过时间的函数。
一般，声音传播路径(见图2a和2b)将由一系列如下的分界面、衰减介质和反射物构成(1)传感器1/音频罩24界面(图2a和2b)；
(2)传感器罩24衰减(图2a和2b)；(3)传感器罩24/容器壁20界面(对外部传感器)(图2a)；(4)容器壁20衰减(对外部传感器)(图2a)；(5)容器壁20/流体15界面(对外部传感器)(图2a)和罩24/流体15界面(对浸润传感器)(图2b)；(6)流体衰减(图2a和2b)。此衰减将取决于流体粘度、音频通路长、和超声波频率等等。
(7)容器壁20反射(如可实用的)；(8)流体15/容器壁20界面(对外部传感器)(图2a)和流体15/罩20界面(对浸润传感器)(2b)；(9)容器壁20衰减(对外部传感器)(图2a)；(10)容器壁20/传感器罩26界面(对外都传感器)(图2a)；(11)传感器罩26衰减(图2a和2b)；和(12)传感器罩26/传感器2界面(图2a和2b)。
在由电子发射器到电子接收器传播时，所发射的能量将在电气上以及音频方面衰减。电缆，发射和接收传感器的电气/音频变换特性，和电子接收器的电压放大特征均将对电子接收器输出所测量的信号的真实值产生影响。还存在有由于界面(1)、(3)、(10)和(12)的不理想的匹配所引起的潜在的衰减源。
设备10(图5和4)最好取决于下面的具体原则。
此音频传感器是可选的。在受到电压脉冲激励时，传感器生成压力波，而在经受到压力波作用时则产生一电压。此压力波从发射传感器开始通过每一种媒介传递到接收传感器。设备10利用反射的音频能以及所发射的音频能。
1、非流体衰减AEXT由许多与管道中所容纳流体无关的源引起的衰减称之为AEXT(分贝)。其中包括发射和接收传感器所作电能-超声波能和超声波能-电能的变换效率，传感器-管壁和管壁-传感器的耦合效率，接收器的增益，等等。通常是所有这些衰减源的组合。
2、媒介界面处的发送能量，ATRNS和AREF当音频能量遇到二密度和超声波传送速度不同的媒介之间的界面时，被发射波的(音频能)按照下列等式衰减(分贝)ATRANS=10·log[4ρ2C2·ρ1C1(ρ2C2+ρ1C1)2]]]>公式A同样，音频能量作如下这样衰减(分贝)AREF=20·log[ρ2C2-ρ1C1ρ2C2+ρ1C1]]]>公式B式中ρi=媒介i的密度，Ci=媒介中的超声波传输速度；1=入射媒介下标；2=折射媒介下标；ATRANS=能量在发射后通过媒介界面时的分贝衰减；AREF=能量在媒介界面处折射时的分贝衰减。
3、流体音频吸收AVIS在超声波能通过一粘性流体传播时，某些能量被耗散损失，其损失程度与粘度、密度和超声波的传播速度及频率有关。这些损耗以如下关系式所给定的衰减常数表示α=ω22ρC3(aη÷bηB)=Kvηω22ρC3]]>式中α=以长度倒数计的衰减常数，ω=角频(弧度/秒)，
C=超声波传播速度(时/秒)，η=绝对剪切粘度(泊)，ηB=绝对本体粘度(泊)，ρ=流体的质量密度(克/cm3)，A,b=与流体的分子结构所确定的切变和本体粘度相关的常数。理论上，油类产品具有a=4/3,b=1。
K=|a+b|=粘度校正因子。
粘性流体中声频能的衰减与衰减系数和声频能通过流体的传播距离作指数相关。对于传播穿过一管道的声波，到达远管壁的声频能由下式给定AVIS=-35.43Kωf2ηρC3L]]>公式C式中AVIS=由粘度损耗引起的衰减(dB)，L=通路长度。
粘度校正因子通常是未知的，最好对所有预期可能碰到的流体加以确定。实际上，对于大多数将会碰到的流体它接近于2，除水接近于3为例外。
4、扩张衰减ASPREAD当一超声波能通过一媒介传播时在一定距离后它即扩张，就是说其宽度随离开声源的距离增大而增大。由于接收传感器的大小是固定的，所以随着发射与接收传感器间的距离增大，在接收传感器上收到的能量总数也会减小。在大距离的限度内，此扩张衰减由下式给定ASPREAD=20·Log10(fcf·L)+K3]]>公式D式中
ASPREAD为扩张衰减(dB),f,Cf如前面所定义的，Ks为取决于传感器的尺寸和特性的常数。
因为Ks是固定的，即与流体无关，所以有时它包含在AEXT中。图6表示对由二个1寸直径的安装在不同内径的管道上的传感器组成的系统所计算的扩张衰减与频率的依从关系。可看到，内径大于16寸的管道其特性与以上等式相当一致，在较小尺寸的管道时存在有扩张衰减几乎与声速无关的区域，和对于较小距离此衰减随声速增加而增加。
设备10利用所接收电压信号与上面列举的界面(5)和(7)的衰减特性以及流体衰减特性(6)的依从关系。前面给出的描述作为本发明的基础的原理的等式表明，容器壁/流体界面处音频信号的衰减是流体和管壁材料的密度声速乘积的函数。
为计算衰减，利用对音频通路测量的脉冲通过时间数据结合对非流体媒介的延迟时间确定流体中的声速。具体说，超声波速度由下式给出Cf=L/tf式中tf=在流体中垂直于管道轴线传播的声频脉冲的平均通过时间，tf=ttotal-tnon-fluidL=流体中的音频通路长度，其中，ttotal=由电子发射器到电子接收器的总通过时间，tnon-fluid=包括电缆、传感器和罩、管道壁和接收电子电路在内的所有非流体时间延迟的总和。
管道壁材料的密度通常是公知的或者可在流体特性测量之前加以确定。管道壁材料的声速常常是已知的，或者如果不知道，可以利用超声波厚度装置进行测量。为对测量装置密度特性进行校准，在管道中流动的未知流体之一的密度可利用取样进行测量或由声速对密度的关系来确定。
要选择发射和接收传感器的固有频率以便在欲测量的整个粘度范围内其自身在流体中能产生显著的衰减。
测量音频通路粘度可通过测量粘度已经依靠取样正确地决定的流体的衰减来进行标定。然后另一流体的粘度即可由该流体衰减测量值相对于标定流体衰减测量值确定。
在一实施例中，确定粘度所必须的衰减测量可借助于用于确定幅值和通过时间而处理所接收音频脉冲的接收器放大器的自动增益控制特性来实现。此自动增益控制检测放大后的接收信号的幅值并将其与一予置的基准比较。如果信号低于此基准增益则增大，如高于基准增益则降低。为达到这种均衡所需增益的幅值是欲测量的衰减的直接量度。当未知流体所要求的增益与基准流体所需增益相比较时，可利用前面所述的关系计算粘度。
现在考虑被做径向相对地配置在含有流体的管道长度的位置上的二个超声波传感器的情况。如图4中所示，发射器28将一已知电压脉冲加到第一超声波传感器24。测量加到第一传感器24的电压的第一电压测量机构30(例如一简单的电压表)。当电压脉冲被加到第一传感器24时，它生成频率为f的超声波信号，通过管壁20、流体21和相对管壁20传播到第二传感器26。在第二传感器26，此超声波信号被变换成电信号，它被接收器34放大并连系到第二电压测量机构32。以dB表示的衰减由下式计算AMES=20·Log10(V1/V2)]]>公式E式中V1为由第二电压测量机构32测量的电压和V2为由第一电压测量机构30测量的电压。所测量的衰减AMES通过求取所有形式的衰减，即AEXT、 ATRANS、AVIS、AREF和ASPREAD的总和取得。对于图4中所示配置，此AMES等于AMES=AEXT+AVIS+ASPREAD+2ATRANS(式F)另一可能的配置是如图5中所示采用一单个的传感器。在此，信号电压在通过流体两次行程(输出和返回)之后和在三次被管壁反射使得4次通经(输出和返回二次)流体之后被加以测量。在这种情况下，对二次行程的总衰减由G式给出AMES2=AEXT+AVIS2+ASPREAD2+2ATRANS+AREF(式G)当脉冲在4次通经流体被检测后，总的衰减由下式得AMES4=AEXT+AVIS4+ASPREAD4+2ATRANS+3AREF(式F)由式H减除式G得AMES4-AMES2=AVIS4-AVIS2+ASPREAD4-ASPREAD2+2AREF(式Ⅰ)这种方法的优点是无需确定ATRANS和AEXT。另外，此系统需要较少的传感器。
示例1采用二传感器、单项通过和声速与密度相关等式确定粘度对内径是23.23英寸的输送管道中的原油的三个不同取样进行了测量。构成此管道的钢的密度为7.71克/cm3和它对纵波的声速为232437英寸/秒。
对这些流体的声速的测量如这里引用作参考的美国专利No.5546813中所描述的，衰减被如上述那样测量和利用公式进行计算。所得结果如下18G Cf=50101英寸/秒 AMES=-29.0dBWCH Cf=52307英寸/秒 AMES=-36.4dBOCS Cf=55452英寸/秒 AMES=-46.4dB对于这类材料已经确定(取得大量上述产品的不同取样并测量了密度和声速。结果采用最小二乘方法作出曲线并适应于线性方程)以克/cm3表示的密度可按下式与以英寸/秒表示的所测量声速相关
ρf=0.130+0.0000144Cf为了确定这些流体的粘度，需要知道AEXT值。由于难以直接确定这一量，将利用产品之一的已知粘度来对之进行估算。为此选择了18G，它具有最低的衰减因而也最不易在所测量粘度中产生误差。而且因为管道直径大而可应用式D。对于18G，在测量衰减时管道中的流体温度下的测量粘度为3.43厘泊。利用测量的声速，假定Kv=2.0和等式A、D和C，就能计算得ATRANS=-20.83dBASPREAD=-1.32dBAVIS=-0.53dB而因为AMES=-29dB，由式F可知AEXT=-6.32dB。利用式A和D针对WCH计算ATRANS和ASPREAD，可知ATRANS=-19.28dBASPREAD=-1.69dB而后由式F得AVIS=-8.22dB和由式C计算得粘度为63.1厘泊。利用式A和D对OCS计算ATRANS和ASPREAD得到ATRANS=-19.28dBASPREAD=-2.20dB然后由式F得AVIS=-18.60dB而假定KV=2.0由式C计算得粘度为179.0厘泊。这与对OCS采样取得的测量值180厘泊相当。
示例2采用单一传感器、4次通过减二次通过、和估算扩张衰减来确定高粘度。
针对三种具有不同声速而且因为低粘度而在测量频率(1.0MHz)下具有低衰减的液体，在短长度矩形管道(内部尺寸为9.5寸×5.5寸)中声沿着平行于长尺寸的方向传播时测量4次通过与二次通过的衰减间之差(AMEs-AMES2)，得到(AMES4-AMES2)的结果水 -8.2dB乙醇-4.2dB煤油-5.4dB利用式D、B和K得的这些材料的特性和计算出扩张衰减汇总如下表
>采用最小二乘方法，扩张衰减中的差值适应等式ASPREAD4-ASPREAD2=14.215-0.000361·Cf(E2)对于粘度未知的石油，在管道相同段中的测量值AMES4-AMES2为-21.3dB，和声速的测量值为57304英寸/秒。在一分开的实验中测得的密度值为0.93克/cc。
以下的量值是利用式B和E2及K计算得的2AREF=-0.871dBASPREAD4-ASPREAD2=-6.42dB然后由式K得
AVIS=-14.0dB和由式B并利用KV=2.84得η=128厘泊这与测量值125～130CS相当示例3采用单个传感器、4次通过减除二次通过和扩张衰减的估算确定低粘度针对二种具有不同声速、低粘度和在测量频率(5.0MHz)时低流体衰减的液体，在一短长度矩形管道(内部尺寸9.5寸×5.5寸)中声音作平行于短尺寸方向传播时测量4次通过与二次通过衰减的差值，得出如下(AMES4-AMES2)的结果水 -6.3dB乙醇-12.3dB采用式D、B和K得的这些材料的特性和扩张衰减的计算汇总如下表
采用直线近似，扩张衰减拟合于下式ASPREAD4-ASPREAD2=20log(0.31452-0.012025f/cf)对一石油取样，在同样容器中的AMES4-AMES2测量值为12.3dB，和声速测量值为50848寸/秒。在一分开的实验中测得的密度值为0.843克/cc。
下面的量是利用式B和E3及K计算得的2AREF=-0.8dBASPREAD4-ASPREAD2=-5.31dB然后由式K得AVIS4-AVIS2dB=-6.17dB和由式B得η=2.3厘泊这与预计值2.5厘泊相当。
尽管为了进行解释在前面的实施例中对本发明作了详细表述，但应当理解这些细节仅只是供该目的之用的，而本技术领域的熟悉人士可在其中加以变型而不背离本发明的精神实质和范畴，只要如下列权利要求中所能说明的。
权利要求
1.一种用于测量容器中流体的粘度的设备，包括把信号发送进一容器中的流体的机构，所述发送机构被适配以接触所述容器，给容器中流体提供信号；在信号已通经流体之后接收此信号的机构，所述接收机构接触所述容器，从容器流体中接收信号；和在信号已通经流体后，利用该信号确定容器中流体的粘度的机构，所述的确定机构和接收机构相连。
2.权利要求1中所述设备，其特征是所述发送机构和接收机构被配置在管道的外表面上，信号由发射机构通过管壁、管道中流体和管壁到达接收机构。
3.权利要求2中所述设备，其特征是所述发送机构和接收机构接触管道从而使信号由发送机构沿着一通过管道的通路到达接收机构。
4.权利要求3中所述设备，其特征是流体和发送机构包括一产生音频信号的第一传感器，接收机构包括有一接收来自第一传感器的音频信号的第二传感器。
5.权利要求4中所述设备，其特征是由此第一传感器产生的音频信号通过管壁进入管道中流体再通过管壁到第二传感器。
6.权利要求5中所述设备，其特征是发送机构包括有一发射器，提供第一电压信号给第一传感器，使此第一传感器生成具有频率f的音频信号，所述发射器被连接到所述第一传感器。
7.权利要求6中所述设备，其特征是所述发送机构包括有一连接到该发射器的第一电压测量机构，测量由发射器加到第一传感器的电压和此电压被施加的时刻。
8.权利要求7中所述设备，其特征是所述接收机构包括有连接到第二传感器的接收器，所述第二传感器将音频信号变换成第二电压信号，所述接收器对来自第二传感器的第二电压信号进行放大。
9.权利要求8中所述设备，其特征是所述接收机构包括有连接到接收器的第二电压测量机构，测量第二电压信号的电压和此信号被接收的时刻。
10.权利要求9中所述设备，其特征是所述确定机构包括有一处理器机构，被连接到第一和第二电压测量机构并确定管道中流体的粘度，作为由第一及第二电压测量机构所测量电压和通过时间的函数。
11.权利要求10中所述设备，其特征是所述确定机构包括有用于测量超声信号通过流体中一已知距离的通过时间的测时机构，和所述处理器机构由液体的粘度和声速确定管道中的液体。
12.权利要求11中所述设备，其特征是所述处理器确定的粘度是声信号的衰减和由该声信号通过的时间所确定的液体的声速的函数，所述的声信号是由第一传感器产生并由第二传感器在其通过流体中一已知距离时所接收到的信号。
13.权利要求12中所述设备，其特征是所述处理器在音频信号通经液体的时刻和条件下由此音频信号的衰减和所述时刻和所述管道的流体的声速确定粘度。
14.权利要求13中所述设备，其特征是由第一传感器产生和第二传感器接收的音频信号为超声波信号。
15.权利要求3中所述设备，其特征是此流体为一液体和所述发送装置包括有产生被发送进液体的超声波信号的第一传感器。
16.权利要求15中所述设备，其特征是所述发送机构包括有加给第一传感器第一电压信号的发射器，和一测量由发射器加到第一传感器的电压的第一电压测量机构，和一连接到发射器及第一传感器的当第一电压信号传到第一传感器时进行控制的多路器。
17.权利要求16中所述设备，其特征是所述接收机构包括有将由管道反射后由流体中接收到的超声波信号变换成第二电压信号的第一传感器，和一接收此第二电压信号并对其放大的接收器，所述接收器连接到多路器，所述多路器在来自第一传感器的第二电压信号能够传到接收器时进行控制。
18.权利要求17中所述设备，其特征是所述接收机构包括有连接到接收器的第二电压测量机构，测量此第二电压信号的电压和接收时间。
19.权利要求18中所述设备，其特征是所述确定机构包括有一处理器机构，被连接到第一和第二电压测量机构并确定管道中的流体，作为由第一及第二电压测量机构所测得电压和声速的函数。
20.权利要求1中所述设备，其特征是所述发送机构和接收机构穿过管壁进入和接触到管道内部。
21.权利要求20中所述设备，其特征是所述发送机构包括第一传感器和所述接收机构包括第二传感器，而此第一传感器和第二传感器接触管道以使得信号能在它们之间传送。
22.辨认管道中的流体界面测量流体的粘度的方法，包括步骤把信号发送进流体，在信号通过流体后接收此信号；确定此信号通过流体后信号的衰减；和由此信号衰减和声速确定管道中流体的粘度。
23.权利要求22中所述方法，其特征是发送步骤包括发送信号通过管壁进入流体，和接收步骤包括在信号通过流体和管壁之后接收此信号。
24.权利要求23中所述方法，其特征是确定步骤包括将信号在发送通过流体前与其已通过流体之后相比较的方法。
全文摘要
确定一容器(如管道)中流体的粘度的设备。此设备包括把信号发射进容器中流体的机构。此发射机构接触容器并将信号提供给容器中的流体。此设备包括在信号已通过流体后接收此信号的机构。此接收机构接触容器并由容器中流体接收信号。此设备包括由已通过流体后的信号确定容器中的流体和由幅值及声速确定流体粘度的机构。此确定机构被连接到接收机构。此方法包括把信号发射进流体的步骤,然后是在信号通过流体之后接收信号的步骤,确定在信号已通过流体后信号的衰减的步骤,和由此信号衰减及通过时间确定容器中流体的粘度的步骤。
文档编号G01N29/032GK1233752SQ9910056
公开日1999年11月3日 申请日期1999年2月2日 优先权日1998年2月3日
发明者卡尔文·R·黑斯廷斯, 赫伯特·埃斯特拉达, 斯蒂文·J·约翰逊, 罗伯特·C·米勒, 唐纳德·R·奥根斯坦 申请人:卡尔顿公司